(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-23
(45)【発行日】2022-01-18
(54)【発明の名称】検知システム、検知器及び検知方法
(51)【国際特許分類】
G01M 3/16 20060101AFI20220111BHJP
【ＦＩ】
G01M3/16 J
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019036089
(22)【出願日】2019-02-28
(65)【公開番号】P2020139856
(43)【公開日】2020-09-03
【審査請求日】2020-12-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000108742
【氏名又は名称】タツタ電線株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】勝矢 利明
(72)【発明者】
【氏名】石橋 崇行
(72)【発明者】
【氏名】市原 謙
(72)【発明者】
【氏名】中村 俊昭
(72)【発明者】
【氏名】北村 浩一
【審査官】岩永 寛道
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５１－００９４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－０９７８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０４０６８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４７９７６２１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６７０６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１１６１１８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ ３／００－ ３／４０
Ｇ０１Ｎ ２７／００－２７／１０
Ｇ０１Ｎ ２７／１４－２７／２４
Ｇ０１Ｎ ２７／２６－２７／４９
Ｇ０５Ｆ １／１２－ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブルと、前記検知ケーブルの一端にパルス信号を入力するためのパルス入力器と、
複数の閾値の各々について、前記パルス信号が前記検知ケーブルの前記一端に入力されてから前記検知ケーブルの前記一端の電圧値が当該閾値を下回るまでの検知時間を計測するためのカウンタと、
前記複数の閾値のうち前記検知時間が予め定められた第１範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間、または、前記複数の閾値それぞれに対応する複数の前記検知時間のうち前記第１検知時間との差が予め定められた第２範囲内となる最短の第２検知時間に基づいて、前記対象液体の浸透位置を検知するための位置検知部とを備え、
前記第２範囲は、前記検知時間が長くなるほど広くなるように予め定められる、検知システム。
【請求項2】
前記位置検知部は、前記第１検知時間または前記第２検知時間で前記パルス信号が往復する距離を、前記検知ケーブルの前記一端から前記浸透位置までの距離として算出する、請求項１に記載の検知システム。
【請求項3】
前記位置検知部は、前記第１検知時間で前記パルス信号が往復する距離から補正量だけ短い距離を、前記検知ケーブルの前記一端から前記浸透位置までの距離として算出し、前記補正量は、前記第１検知時間が長くなるほど大きい、請求項１に記載の検知システム。
【請求項4】
前記パルス入力器は、前記パルス信号を発生するパルス発生器と、
前記パルス発生器と前記検知ケーブルの前記一端との間に接続された抵抗器と、
前記抵抗器に並列接続されたコンデンサとを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の検知システム。
【請求項5】
前記検知ケーブルのインピーダンスの変化に基づいて、前記検知ケーブルへの前記対象液体の浸透を検知するための浸透検知部をさらに備え、前記パルス入力器、前記カウンタ及び前記位置検知部は、前記浸透検知部により前記対象液体の浸透が検知された場合に動作する、請求項１から４のいずれか１項に記載の検知システム。
【請求項6】
前記検知ケーブルの前記一端が前記浸透検知部に接続された第１状態と、前記検知ケーブルの前記一端が前記パルス入力器に接続された第２状態とを切り替えるスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記浸透検知部により前記対象液体の浸透が検知された場合に、前記第１状態から前記第２状態に切り替える、請求項５に記載の検知システム。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか１項に記載の検知システムに適用可能な検知器であって、前記パルス入力器と、
前記カウンタと、
前記位置検知部と、
前記検知ケーブルの前記一端と接続可能な端子とを備える、検知器。
【請求項8】
対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブルを用いて、前記対象液体の浸透位置を検知する検知方法であって、前記検知ケーブルの一端にパルス信号を入力するステップと、
複数の閾値から１つの閾値を選択するステップと、
前記パルス信号が前記検知ケーブルの前記一端に入力されてから前記検知ケーブルの前記一端の電圧値が選択された閾値を下回るまでの検知時間を計測するステップとを備え、
前記入力するステップと前記選択するステップと前記計測するステップとは、前記複数の閾値の各々について実行され、
前記検知方法は、さらに、
前記複数の閾値のうち前記検知時間が予め定められた第１範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間、または、前記複数の閾値それぞれに対応する複数の前記検知時間のうち前記第１検知時間との差が予め定められた第２範囲内となる最短の第２検知時間に基づいて、前記対象液体の浸透位置を検知するステップを備え、
前記第２範囲は、前記検知時間が長くなるほど広くなるように予め定められる、検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、対象液体が漏洩した位置を検知する検知システム、検知器及び検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、対象液体の漏洩の有無を検知する検知システムが知られている。例えば、実開昭６３－７９５４６号公報（特許文献１）は、２本の電極線が絶縁体層によって被覆された検知線を用いて硫酸の漏洩の有無を検知する技術を開示している。硫酸が漏洩した場合、絶縁体層が溶解することにより２本の電極線間の絶縁抵抗が低下する。そのため、絶縁抵抗の低下により硫酸の漏洩が検知される。
【0003】
また、対象液体が漏洩した位置を検知するために、対象液体の浸透により特性インピーダンスが変化する検知ケーブルを用いて、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法により対象液体の浸透位置を検知するシステムが知られている（特開昭５１－９４９４号公報（特許文献２）、特開昭５８－３３１４５号公報（特許文献３））。当該システムでは、検知ケーブルの一端（パルス入射端）にパルス信号を入力してから、対象液体の浸透位置の反射波によってパルス入力端の電圧が降下するまでの時間に基づいて、パルス入力端から浸透位置（つまり漏洩位置）までの距離が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】実開昭６３－７９５４６号公報
【文献】特開昭５１－９４９４号公報
【文献】特開昭５８－３３１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
反射波によるパルス入力端の電圧降下を検知するために、通常、パルス入力端の電圧値が閾値と比較される。従来、対象液体の浸透が生じていない状態での電圧値よりも僅かに低い固定値が閾値として予め設定される。
【0006】
しかしながら、検知ケーブルのインピーダンスは、対象液体とは別の液体の浸透によっても変化し得る。例えば、野外に設置される配管からの酸（例えば硫酸）の漏洩を検知したい場合、対象液体である当該酸の浸透によりインピーダンスが変化する検知ケーブルが配管に沿って野外に敷設される。野外に敷設された検知ケーブルに雨水が付着すると、酸が付着したときよりも変化量は小さいものの、インピーダンスに変化が生じる。そのため、晴天時に定められた固定値が閾値として用いる場合、対象液体である酸とは別の液体である雨水の浸透の影響により、対象液体の浸透位置を精度良く検知できない可能性がある。降雨時のインピーダンスに応じて閾値を設定することが考えられるが、降雨量に応じてインピーダンスが変動するため、適切な１つの閾値を予め設定することが難しい。
【0007】
また、例えば特許文献１に記載の方法により既に対象液体の漏洩が検知されている場合において、ＴＤＲ法に従って対象液体の浸透位置を検知したいケースが考えられる。このようなケースでは、既に対象液体が浸透しているため、対象液体の浸透が生じていない状態での電圧値が不明である。そのため、適切な１つの閾値を予め設定することができない。
【0008】
本開示は、上記の問題点に着目してなされたもので、適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、対象液体の漏洩位置を精度良く検知することができる検知システム、検知器及び検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示に係る検知システムは、対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブルと、パルス入力器と、カウンタと、位置検知部とを備える。パルス入力器は、検知ケーブルの一端にパルス信号を入力する。カウンタは、複数の閾値の各々について、パルス信号が検知ケーブルの一端に入力されてから検知ケーブルの一端の電圧値が当該閾値を下回るまでの検知時間を計測する。位置検知部は、複数の閾値のうち検知時間が予め定められた第１範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間、または、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間のうち第１検知時間との差が予め定められた第２範囲内となる最短の第２検知時間に基づいて、対象液体の浸透位置を検知する。
【0010】
本開示の別の局面に係る、上記の検知システムに適用可能な検知器は、上記のパルス入力器と、上記のカウンタと、上記の位置検知部と、検知ケーブルの一端と接続可能な端子とを備える。
【0011】
本開示の別の局面に係る検知方法は、対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブルを用いて、対象液体の浸透位置を検知する。検知方法は、検知ケーブルの一端にパルス信号を入力するステップと、複数の閾値から１つの閾値を選択するステップと、パルス信号が検知ケーブルの一端に入力されてから検知ケーブルの一端の電圧値が選択された閾値を下回るまでの検知時間を計測するステップとを備える。入力するステップと選択するステップと計測するステップとは、複数の閾値の各々について実行される。検知方法は、さらに、複数の閾値のうち検知時間が予め定められた第１範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間、または、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間のうち第１検知時間との差が予め定められた第２範囲内となる最短の第２検知時間に基づいて、対象液体の浸透位置を検知するステップを備える。
【0012】
上記の検知システム、検知器及び検知方法によれば、適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、対象液体の漏洩位置を精度良く検知することができる。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、対象液体の漏洩位置を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施の形態１に係る検知システムの概略的な全体構成を示す図である。
【図5】検知ケーブルの一端に入力されるパルス信号と当該一端の電圧波形との一例を示す図である。
【図6】検知ケーブルへの雨水の付着による電圧波形の変動の一例を示す図である。
【図7】実施の形態１に係る検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図8】パルス入力器の構成とコネクタ端子の電圧の時間変化とを示す図である。
【図9】第１の検知方法を説明する図である。
【図10】パルス信号の入力端である端子から酸の浸透位置までの距離による電圧波形の変化を模式的に示す図である。
【図11】第３の検知方法を説明する図である。
【図12】実施の形態１に係る検知器における検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態２に係る位置検知システムの全体構成の一例を示す図である。
【図14】実施の形態２に係る浸透検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図15】実施の形態２に係る位置検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。また、以下で説明する実施の形態または変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。以下では、漏洩位置の検知対象となる液体（対象液体）が酸（例えば塩酸、硫酸など）である検知システムについて説明する。ただし、検知システムは、酸以外の液体の漏洩位置を検知するシステムであってもよい。
【0016】
＜実施の形態１＞
（検知システムの全体構成）
図１は、実施の形態１に係る検知システムの概略的な全体構成を示す図である。図２は、図１に示す検知システムが備える検知ケーブルの一例を示す断面図である。図３は、図１に示す検知システムが備える単位ケーブルの別の例を示す断面図である。図４は、図１に示す検知システムが備える単位ケーブルのさらに別の例を示す断面図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る検知システム１００は、検知ケーブル１と検知器２とを備える。
（検知システムの全体構成）
図１は、実施の形態１に係る検知システムの概略的な全体構成を示す図である。図２は、図１に示す検知システムが備える検知ケーブルの一例を示す断面図である。図３は、図１に示す検知システムが備える単位ケーブルの別の例を示す断面図である。図４は、図１に示す検知システムが備える単位ケーブルのさらに別の例を示す断面図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る検知システム１００は、検知ケーブル１と検知器２とを備える。
【0017】
図２に示されるように、検知ケーブル１は、２本の検知用心線１１，１２と、編組体１３とを含んでもよい。検知用心線１１，１２は撚り合され、その外周に、酸に溶けないポリエチレンの糸と酸に溶けやすいポリエステルの糸とによって構成された編組体１３が設けられる。
【0018】
好ましくは、図３に示されるように、検知ケーブル１には、２本の検知用心線１１，１２の各検知用心線上にも編組体１４ａが設けられてもよい。これにより、漏洩した液体が検知用心線１１，１２上の編組体１４ａに浸透し毛細管現象で線状にも液体が含浸するため、より検知性能が良好になる。
【0019】
さらに好ましくは、図４に示されるように、検知ケーブル１には、図３において編組体１３の外側（最外層）に編組体１４ｂが設けられてもよい。編組体が二重に施されることで漏洩した液体がさらに浸透し易くなり、編組体１４ａや編組体１４ｂに漏洩した液体がさらに留まりやすくなる。それにより、さらに検知性能が良好になるとともに２本の検知用心線１１，１２が傷付き難くなるなど、検知システム上の作業特性も向上する。
【0020】
検知用心線１１，１２は、例えば軟銅線により構成された導体１１ａ，１２ａと、導体１１ａ，１２ａの外周を被覆する可溶性絶縁被膜１１ｂ，１２ｂとをそれぞれ有する。可溶性絶縁被膜１１ｂ，１２ｂは、酸に溶けやすい耐水性高分子（例えばポリエステル系熱可塑性エラストマー）によって構成される。
【0021】
このような構成の検知ケーブル１において、検知用心線１１の点ｃ１（図１参照）及び検知用心線１２の点ｃ２の周囲に酸が浸透したとする。このとき、点ｃ１付近の可溶性絶縁被膜１１ｂと点ｃ２付近の可溶性絶縁被膜１２ｂとが酸に溶解または浸透し、検知用心線１１と検知用心線１２とのインピーダンスが変化する。点ｃ１と点ｃ２との間のインピーダンスＺｓは、可溶性絶縁被膜１１ｂ，１２ｂの酸への溶解量または浸透量が増大するにつれて低下する。
【0022】
図１に示されるように、検知ケーブル１の一端に位置する検知用心線１１のコネクタ端子１５と検知用心線１２のコネクタ端子１６とは検知器２に接続される。コネクタ端子１６は、グラウンドにも接続される。
【0023】
検知ケーブル１の他端に位置する検知用心線１１のコネクタ端子１７と検知用心線１２のコネクタ端子１８との間には、検知ケーブル１の断線が検知できるように終端抵抗器１９が接続され、特性インピーダンスと整合がとられる。
【0024】
検知器２は、検知ケーブル１への酸の浸透を検知するとともに、酸の浸透が生じた場合にＴＤＲ法を用いて浸透位置を検知する。検知器２は、表示装置２０と、操作キー２３と、コネクタ端子２４，２５と、電源端子２６とを備える。
【0025】
表示装置２０は、表示パネル２１と警告灯２２とを含む。警告灯２２は、例えば発光ダイオードで構成され、検知ケーブル１への酸の浸透を通知するために用いられる。表示パネル２１は、例えば液晶ディスプレイであり、酸の浸透の発生時刻、酸の浸透位置を通知するために用いられる。操作キー２３は、作業者の操作を受け付ける。
【0026】
コネクタ端子２４，２５は、検知ケーブル１のコネクタ端子１５，１６にそれぞれ接続可能な端子である。コネクタ端子２４，２５がコネクタ端子１５，１６にそれぞれ接続されることにより、検知器２は、検知ケーブル１への酸の浸透及び浸透位置を検知できる。電源端子２６は、電源に接続され、検知器２を駆動するための電力を受ける。
【0027】
【0028】
図５の上段に示されるように、検知器２は、電圧Ｖａ、時間Ｔｐのパルス信号を検知ケーブル１のコネクタ端子１５に入力する。電圧Ｖａは例えば５Ｖである。上述したように、検知器２はＴＤＲ法を用いて浸透位置を検知する。ＴＤＲ法は、パルス信号を入力してから対象液体の浸透位置の反射波がパルス信号の入力端まで戻ってくるまでの時間に基づいて浸透位置を検知する方法である。そのため、時間Ｔｐは、パルス信号が検知ケーブル１を往復するのに要する時間以上となるように設定される。
【0029】
検知ケーブル１の全長Ｌ０（図１参照）は、敷設場所に応じて適宜設定される。例えば、長さが異なる複数種類の検知ケーブルの中から敷設場所に応じた検知ケーブル１が選択される。当該複数種類の検知ケーブルのいずれが選択された場合でも浸透位置が検知可能なように、時間Ｔｐは、当該複数種類の検知ケーブルのうち最長の検知ケーブルをパルス信号が往復するのに要する時間以上となるように設定されてもよい。
【0030】
検知ケーブル１におけるパルス信号及び反射波の伝達速度Ｖは、真空中の光速をｃ、検知ケーブル１の比誘電率をεとすると、Ｖ＝ｃ／ε１／２の式で表される。ε１／２が約１．５である場合、Ｖ＝約２×１０８ｍ／ｓとなり、パルス信号が１００ｍの検知ケーブルを往復するのに要する時間は約１μｓである。例えば複数種類の検知ケーブルのうち最長の検知ケーブルの全長が５００ｍである場合、時間Ｔｐは５μｓに設定される。図５の上段には、全長５００ｍの検知ケーブルをパルス信号が往復するのに要する時間が時間Ｔｐとして設定されたパルス信号の例が示される。
【0031】
図５の中段及び下段には、全長Ｌ０＝２００ｍの検知ケーブル１のコネクタ端子１５に上段に示すパルス信号が入力されたときのコネクタ端子１５の電圧の時間変化が示される。図５の中段には、検知ケーブル１に酸が浸透していない場合の例が示される。図５の中段に示されるように、パルス信号を入力してから当該パルス信号が検知ケーブル１の全長Ｌ０を往復するのに要する時間Ｔ０が経過するまでの期間において、電圧は略一定となる。図５に示す例では、時間Ｔ０は、時間Ｔｐの２／５である。
【0032】
図５の下段には、検知ケーブル１に酸が浸透している場合の例が示される。検知ケーブル１に酸が浸透している場合、浸透位置（図１の点ｃ１，ｃ２参照）において検知用心線１１と検知用心線１２との間のインピーダンスＺｓが低下する。その結果、酸の浸透位置において、反射波が生じる。反射波の位相は、パルス信号と逆位相である。そのため、酸の浸透位置からの反射波がコネクタ端子１５に到達するタイミングで、コネクタ端子１５に入力されているパルス信号と反射波とが重畳し、コネクタ端子１５の電圧が降下する。
【0033】
パルス信号をコネクタ端子１５に入力してから、コネクタ端子１５の電圧が降下するまでの時間Ｔ１は、コネクタ端子から酸の浸透位置までの距離Ｌ１（図１参照）をパルス信号が往復する時間に相当する。すなわち、以下の式（１）の関係が成り立つ。
Ｔ１＝２×Ｌ１／Ｖ・・・式（１）
そのため、検知器２は、時間Ｔ１を計測することにより、浸透位置までの距離Ｌ１を検知することができる。
Ｔ１＝２×Ｌ１／Ｖ・・・式（１）
そのため、検知器２は、時間Ｔ１を計測することにより、浸透位置までの距離Ｌ１を検知することができる。
【0034】
（問題点）
ＴＤＲ法を用いて浸透位置を検知するためには、コネクタ端子１５の電圧降下を検知する必要がある。電圧波形を取得するオシロスコープのような高価な装置を用いることなく電圧降下を検知するため、電圧値と閾値とを比較する比較器が一般に用いられる。比較器は、例えば、電圧値が閾値を超えている場合にハイレベルの信号を出力し、電圧値が閾値未満である場合にローレベルの信号を出力する。比較器からの信号がハイレベルからローレベルに変化したことにより、電圧降下を検知することができる。
ＴＤＲ法を用いて浸透位置を検知するためには、コネクタ端子１５の電圧降下を検知する必要がある。電圧波形を取得するオシロスコープのような高価な装置を用いることなく電圧降下を検知するため、電圧値と閾値とを比較する比較器が一般に用いられる。比較器は、例えば、電圧値が閾値を超えている場合にハイレベルの信号を出力し、電圧値が閾値未満である場合にローレベルの信号を出力する。比較器からの信号がハイレベルからローレベルに変化したことにより、電圧降下を検知することができる。
【0035】
しかしながら、検知ケーブル１が野外に敷設される場合、検知ケーブル１には対象液体である酸以外の雨水も付着し得る。検知ケーブル１の特性インピーダンスは、雨水の付着によっても変動し得る。そのため、酸の浸透が生じていない状態での電圧値よりもわずかに低い固定値が閾値として設定された場合、雨水が付着すると、酸の浸透を精度良く検知することができなくなる。
【0036】
図６は、検知ケーブルへの雨水の付着による電圧波形の変動の一例を示す図である。図６において、実線は、雨水が付着していない検知ケーブル１にパルス信号を入力したときのコネクタ端子１５の電圧変化を示す。破線は、雨水が付着した検知ケーブル１にパルス信号を入力したときのコネクタ端子１５の電圧変化を示す。
【0037】
図６に示されるように、雨水が付着の有無により電圧波形のレベルが変動する。そのため、閾値Ｔｈ＿ｃが設定されている場合、雨水が付着していなければ、酸の浸透による電圧降下を検知できるが、雨水が付着してしまうと、酸の浸透による電圧降下を検知できない。
【0038】
（検知器の内部構成）
本実施の形態に係る検知器２は、上記のような問題点を解決するための構成を備える。図７は、実施の形態１に係る検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。図７に示されるように、検知器２は、表示装置２０と、操作キー２３と、コネクタ端子２４，２５と、ＡＣ抵抗計測器２７と、パルス計測器２８と、スイッチ３２と、閾値設定部３３と、制御部３４と、基準時計３９と、出力インターフェース４０と、避雷器４１とを備える。なお、図７では、図１に示す電源端子２６と各部に電力を供給する電源回路との図示を省略している。
本実施の形態に係る検知器２は、上記のような問題点を解決するための構成を備える。図７は、実施の形態１に係る検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。図７に示されるように、検知器２は、表示装置２０と、操作キー２３と、コネクタ端子２４，２５と、ＡＣ抵抗計測器２７と、パルス計測器２８と、スイッチ３２と、閾値設定部３３と、制御部３４と、基準時計３９と、出力インターフェース４０と、避雷器４１とを備える。なお、図７では、図１に示す電源端子２６と各部に電力を供給する電源回路との図示を省略している。
【0039】
避雷器４１は、コネクタ端子２４とコネクタ端子２５との間に接続され、異常な高電圧から検知器２を保護する。コネクタ端子２５はグラウンドに接続される。
【0040】
スイッチ３２は、例えばフォトＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）リレーで構成される。スイッチ３２は、コネクタ端子２４がＡＣ抵抗計測器２７に接続された第１状態と、コネクタ端子２４がパルス計測器２８に接続された第２状態とのいずれかの状態をとる。
【0041】
ＡＣ抵抗計測器２７は、スイッチ３２が第１状態である場合に、コネクタ端子２４に接続された検知ケーブル１のインピーダンス（交流抵抗）を計測する。
【0042】
パルス計測器２８は、スイッチ３２が第２状態である場合に動作する。具体的には、パルス計測器２８は、検知ケーブル１のコネクタ端子１５にパルス信号を入力し、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧値が閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する。図７に示されるように、パルス計測器２８は、パルス入力器２９と、比較器３０と、カウンタ３１とを有する。
【0043】
パルス入力器２９は、パルス信号を生成し、スイッチ３２及びコネクタ端子２４を介してパルス信号を検知ケーブル１のコネクタ端子１５に入力する。
【0044】
比較器３０は、コネクタ端子１５の電圧値と閾値設定部３３によって設定された閾値とを比較し、比較結果を出力する。例えば、比較器３０は、電圧値が閾値を超えている場合にハイレベルの信号を出力し、電圧値が閾値未満である場合にローレベルの信号を出力する。
【0045】
カウンタ３１は、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧値が閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する。カウンタ３１は、所定周波数の基準信号を用いて検知時間Ｔ２を計測する。基準信号は、例えば矩形波である。具体的には、カウンタ３１は、パルス信号を入力してから比較器３０の出力がハイレベルからローレベルに変化するまでの間の矩形波の個数をカウントする。検知時間Ｔ２は、基準信号の周期にカウント値を乗算することにより求められる。
【0046】
基準信号の周波数は、検知ケーブル１におけるパルス信号の伝達速度Ｖと、要求される分解能とに応じて予め定められる。例えばパルス信号の伝達速度Ｖが２×１０８ｍ／ｓである場合、パルス信号が１ｍの検知ケーブルを往復するのに要する時間は１０ｎｓとなる。要求される分解能が１ｍである場合、１０ｎｓを周期とする基準信号すなわち１００ＭＨｚの基準信号が設定される。
【0047】
閾値設定部３３は、複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・の中から１つの閾値を順に選択し、選択した閾値をパルス計測器２８に設定する。これにより、パルス計測器２８は、複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・の各々について検知時間Ｔ２を計測する。以下、閾値Ｔｈ＿ｉを用いて計測された検知時間Ｔ２を検知時間Ｔ２＿ｉとする。
【0048】
複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・の間隔は、酸の浸透による電圧降下量よりも小さくなるように設定される。
【0049】
制御部３４は、例えば１または複数のマイクロコンピュータによって構成され、検知器２の各部の動作を制御する。具体的には、制御部３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）及びデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有し、さらに各種信号を入出力するための入出力ポート等を備える（いずれも図示せず）。制御部３４は、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、各種のデータ処理を実行する。制御部３４により実行される処理については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【0050】
図７に示されるように、制御部３４は、浸透検知部３５と、切替制御部３６と、位置検知部３７と、出力処理部３８とを有する。浸透検知部３５、切替制御部３６及び位置検知部３７は、酸の浸透及び浸透位置を検知する検知処理を実行する。出力処理部３８は、検知結果の出力処理を実行する。制御部３４を２つのマイクロコンピュータで構成し、２つのマイクロコンピュータの一方によって浸透検知部３５、切替制御部３６及び位置検知部３７が実現され、他方によって出力処理部３８が実現されてもよい。
【0051】
浸透検知部３５は、ＡＣ抵抗計測器２７の計測結果に基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知する。検知ケーブル１に液体が浸透した場合、当該液体の影響により検知ケーブル１のインピーダンスが低下する。ただし、上述したように、検知ケーブル１は、酸に溶解しやすい可溶性絶縁被膜１１ｂ，１２ｂを有する。そのため、検知ケーブル１へ酸が浸透した場合のインピーダンスの変化幅は、検知ケーブル１へ雨水が浸透した場合のインピーダンスの変化幅に比べて大きい。そこで、浸透検知部３５は、検知ケーブル１へ雨水が浸透した場合のインピーダンスの変化幅を超える基準値を予め記憶しておき、ＡＣ抵抗計測器２７によって計測されたインピーダンス値と基準値とを比較する。浸透検知部３５は、計測されたインピーダンス値が基準値よりも下回る場合に、酸の浸透が生じていると判断すればよい。
【0052】
切替制御部３６は、スイッチ３２の状態の切替制御を行なう。切替制御部３６は、起動時にスイッチ３２の状態を第１状態に制御する。切替制御部３６は、浸透検知部３５によって酸の浸透が検知された場合に、スイッチ３２の状態を第１状態から第２状態に制御する。
【0053】
位置検知部３７は、パルス計測器２８によって計測された複数の検知時間Ｔ２＿１，Ｔ２＿２，・・・に基づいて、酸の浸透位置を検知する。浸透位置の検知方法の詳細については後述する。
【0054】
出力処理部３８は、浸透検知部３５及び位置検知部３７の検知結果を出力する処理を行なう。具体的には、出力処理部３８は、浸透検知部３５により酸の浸透が検知された場合に、表示装置２０を構成する警告灯２２（図１参照）を点灯させる。このとき、出力処理部３８は、浸透が検知された時刻を基準時計３９から取得し、表示装置２０を構成する表示パネル２１（図１参照）に当該時刻を表示してもよい。
【0055】
出力処理部３８は、位置検知部３７によって検知された浸透位置を表示パネル２１（図１参照）に表示する。浸透位置は、例えばコネクタ端子１５からの距離で示される。
【0056】
さらに、出力処理部３８は、出力インターフェース４０を介して、浸透検知部３５及び位置検知部３７の検知結果を外部装置に出力してもよい。
【0057】
（パルス入力器の構成）
図８は、パルス入力器の構成とコネクタ端子の電圧の時間変化とを示す図である。図８（ａ）にはパルス入力器の構成の第１の実施例が示され、図８（ｂ）にはパルス入力器の構成の第２の実施例が示される。
図８は、パルス入力器の構成とコネクタ端子の電圧の時間変化とを示す図である。図８（ａ）にはパルス入力器の構成の第１の実施例が示され、図８（ｂ）にはパルス入力器の構成の第２の実施例が示される。
【0058】
図８（ａ）に示されるように、第１の実施例に係るパルス入力器２９Ａは、パルス信号を発生させるパルス発生器２９１と、パルス信号を出力するための出力端子２９３と、パルス発生器２９１と出力端子２９３との間に接続された抵抗器２９２とを含む。第１の実施例に係るパルス入力器２９Ａを用いた場合、コネクタ端子１５の電圧波形は、パルス信号を入力した直後の期間（立ち上がり期間）においてなまる。すなわち、コネクタ端子１５の電圧は、立ち上がり期間において、徐々に上昇してから一定値で安定する。
【0059】
図８（ｂ）に示されるように、第２の実施例に係るパルス入力器２９Ｂは、第１の実施例に係るパルス入力器２９Ａと比較して、抵抗器２９２に並列接続されたコンデンサ２９４をさらに含む点で相違する。第２の実施例に係るパルス入力器２９Ｂを用いた場合、コネクタ端子１５の電圧波形は、立ち上がり期間において急峻となる。すなわち、コネクタ端子１５の電圧は、立ち上がり期間において、急激に上昇してから降下し、一定値で安定する。立ち上がり期間における電圧の上昇度は、コンデンサ２９４の容量によって調整される。
【0060】
図５の下段に示されるように、酸の浸透が生じた場合、浸透位置に応じたタイミングでコネクタ端子１５の電圧降下が生じる。電圧降下は、比較器３０の出力がハイレベルからローレベルに変化したことにより検知される。図８（ａ）に示す電圧波形において、コネクタ端子１５に近い位置で酸の浸透が生じた場合、当該浸透による電圧降下を検知できない可能性がある。立ち上がり期間の電圧波形がなまっているため、酸の浸透による電圧降下が見えづらくなるためである。そのため、パルス入力器２９は、第２の実施例に係る構成を有することが好ましい。
【0061】
（浸透位置の検知方法）
次に、位置検知部３７による浸透位置の検知方法について説明する。位置検知部３７は、例えば以下の第１～第３の検知方法のいずれかに従って、酸の浸透位置を検知する。
次に、位置検知部３７による浸透位置の検知方法について説明する。位置検知部３７は、例えば以下の第１～第３の検知方法のいずれかに従って、酸の浸透位置を検知する。
【0062】
（第１の検知方法）
図９は、第１の検知方法を説明する図である。図９において、実線は、晴天時に酸の浸透が生じたときのコネクタ端子１５の電圧波形を示し、破線は、降雨時に酸の浸透が生じたときのコネクタ端子１５の電圧波形を示す。位置検知部３７が浸透位置を検知する際には、浸透検知部３５によって酸の浸透有りと判断されている。そのため、図９に示されるように、酸の浸透による電圧降下が見られる。
図９は、第１の検知方法を説明する図である。図９において、実線は、晴天時に酸の浸透が生じたときのコネクタ端子１５の電圧波形を示し、破線は、降雨時に酸の浸透が生じたときのコネクタ端子１５の電圧波形を示す。位置検知部３７が浸透位置を検知する際には、浸透検知部３５によって酸の浸透有りと判断されている。そのため、図９に示されるように、酸の浸透による電圧降下が見られる。
【0063】
位置検知部３７は、複数の閾値のうちパルス計測器２８によって計測された検知時間Ｔ２が予め定められた検知範囲内となる最小の閾値に対応する検知時間（以下、「第１検知時間Ｔ３」と称する。）に基づいて、酸の浸透位置を検知する。
【0064】
図９に示す例では、検知範囲の上限は、検知ケーブル１の全長Ｌ０（図１参照）をパルス信号が往復するのに要する時間に予め設定される。検知範囲の下限は、パルス信号を入力してから電圧波形が安定するまでの時間に設定される。
【0065】
晴天時において、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が検知範囲内となる最小の閾値は、閾値Ｔｈ＿３である。そのため、位置検知部３７は、閾値Ｔｈ＿３に対応する検知時間Ｔ２＿３を第１検知時間Ｔ３として決定する。なお、閾値Ｔｈ＿３よりも小さい閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２が設定されたときには、比較器３０の出力がハイレベルのままとなり、カウンタ３１によって計測される検知時間Ｔ２は、検知範囲を超える計測最大値（または計測不能）を示す。
【0066】
降雨時において、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が検知範囲内となる最小の閾値は、閾値Ｔｈ＿１である。そのため、位置検知部３７は、閾値Ｔｈ＿１に対応する検知時間Ｔ２＿１を第１検知時間Ｔ３として決定する。
【0067】
位置検知部３７は、第１検知時間Ｔ３でパルス信号が往復する距離Ｌ３を以下の式（２）に従って算出する。
Ｌ３＝Ｔ３×Ｖ／２・・・式（２）
位置検知部３７は、距離Ｌ３を検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。
Ｌ３＝Ｔ３×Ｖ／２・・・式（２）
位置検知部３７は、距離Ｌ３を検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。
【0068】
図９に示されるように、コネクタ端子１５の電圧波形のレベルは、降雨の有無に応じて変動する。しかしながら、パルス信号をコネクタ端子１５に入力してから酸の浸透による電圧降下が生じるまでの時間は、降雨の有無に依存しない。そのため、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が検知範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間Ｔ３は、降雨の有無に依存せず、略一定となる。すなわち、晴天時において、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧が閾値Ｔｈ＿３を下回るまでの検知時間Ｔ２＿３と、降雨時において、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧が閾値Ｔｈ＿１を下回るまでの検知時間Ｔ２＿１とは、略同じとなる。したがって、晴天時において第１検知時間Ｔ３（＝Ｔ２＿３）から演算される距離Ｌ３と、降雨時において第１検知時間Ｔ３（＝Ｔ２＿１）から演算される距離Ｌ３とは、略同じとなる。このように、位置検知部３７は、降雨の有無にかかわらず、酸の浸透位置を検知することができる。
【0069】
（第２の検知方法）
第２の検知方法は、上記の第１の検知方法によって検知される距離Ｌ３を補正量だけ補正する方法である。
第２の検知方法は、上記の第１の検知方法によって検知される距離Ｌ３を補正量だけ補正する方法である。
【0070】
複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・の間隔を小さくすることにより、当該複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が検知範囲内となる最小の閾値は、酸の浸透による電圧降下の極小付近に近づく。これにより、第１検知時間Ｔ３は、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧が極小となるまでの時間に近づく。
【0071】
ただし、酸の浸透位置からの反射波は、コネクタ端子１５と当該浸透位置との距離が長くなるほど減衰しやすい。そのため、反射波によるコネクタ端子１５の電圧降下波形は、コネクタ端子１５と当該浸透位置との距離が長くなるほどなまる。言い換えると、電圧降下波形の傾きが緩やかになる。
【0072】
図１０は、パルス信号の入力端である端子から酸の浸透位置までの距離による電圧波形の変化を模式的に示す図である。図１０（ａ）には、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離が短いときの電圧波形が示される。図１０（ｂ）には、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離が長いときの電圧波形が示される。図１０（ｃ）には、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離が図１０（ｂ）のときよりもさらに長いときの電圧波形が示される。図１０において、時刻ｔ０は、パルス信号を入力するタイミングである。
【0073】
図１０（ａ）に示されるように、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離が短い場合、時刻ｔ０から電圧が降下し始めるまでの降下開始時間Ｔａ＿１と、時刻ｔ０から電圧値が極小値をとるまでの極小到達時間Ｔａ＿２との時間差ΔＴａは、非常に短い。降下開始時間は、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離をパルス信号が往復する真の時間に相当する。そのため、第１検知時間Ｔ３から演算される距離Ｌ３をコネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離と見なしても、検知誤差は小さい。
【0074】
図１０（ｂ）に示されるように、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離が長くなると、時刻ｔ０から電圧が降下し始めるまでの降下開始時間Ｔｂ＿１と、時刻ｔ０から電圧値が極小値をとるまでの極小到達時間Ｔｂ＿２との時間差ΔＴｂは長くなる。図１０（ｃ）に示されるように、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離がさらに長くなると、時刻ｔ０から電圧が降下し始めるまでの降下開始時間Ｔｃ＿１と、時刻ｔ０から電圧値が極小値をとるまでの極小到達時間Ｔｃ＿２との時間差ΔＴｃはさらに長くなる。そのため、第１検知時間Ｔ３から演算される距離Ｌ３をコネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離と見なすと、検知誤差が大きくなる。すなわち、距離Ｌ３は、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの真の距離よりも長くなる。
【0075】
このような検知誤差を小さくするために、第２の検知方法では、位置検知部３７は、距離Ｌ３を補正量だけ短くなるように補正した補正距離Ｌ３’を、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離として算出する。補正量は、電圧降下波形に応じて予め定められる。
【0076】
図１０（ｂ）に示す例では、降下開始時間Ｔｂ＿１と極小到達時間Ｔｂ＿２との差ΔＴｂを上記の式（２）のＴ３に代入することにより得られる距離が補正量として予め定められることが好ましい。同様に、図１０（ｃ）に示す例では、降下開始時間Ｔｃ＿１と極小到達時間Ｔｃ＿２との差ΔＴｃを上記の式（２）のＴ３に代入することにより得られる距離が補正量として予め定められることが好ましい。そのため、パルス信号を入力してから電圧が降下し始めるまでの降下開始時間とパルス信号を入力してから電圧が極小となるまでの極小到達時間との時間差と、当該極小到達時間でパルス信号が往復する距離との相対関係が予め実験等により確認される。補正量は、当該時間差を上記の式（２）のＴ３に代入することにより得られる。これにより、距離と補正量との対応関係を示す情報が予め作成される。図１０に示されるように、降下開始時間と極小到達時間との時間差は、極小到達時間が長いほど長くなる。そのため、補正量は、距離Ｌ３（すなわち第１検知時間Ｔ３）が長くなるほど大きくなる。
【0077】
例えば、位置検知部３７は、距離と補正量との対応関係を示すテーブルを予め記憶しておき、距離Ｌ３に対応する補正量を当該テーブルから読み出す。位置検知部３７は、距離Ｌ３から補正量だけ減算した補正距離Ｌ３’を、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離として算出する。
【0078】
（第３の検知方法）
図１１は、第３の検知方法を説明する図である。位置検知部３７は、複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２＿１，Ｔ２＿２，・・・のうち、第１検知時間Ｔ３との差が予め定められた有効範囲内となる最短の第２検知時間Ｔ４に基づいて、酸の浸透位置を検知する。
図１１は、第３の検知方法を説明する図である。位置検知部３７は、複数の閾値Ｔｈ＿１，Ｔｈ＿２，・・・それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２＿１，Ｔ２＿２，・・・のうち、第１検知時間Ｔ３との差が予め定められた有効範囲内となる最短の第２検知時間Ｔ４に基づいて、酸の浸透位置を検知する。
【0079】
図１０を用いて説明したように、コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離をパルス信号が往復する真の時間は、パルス信号をコネクタ端子１５に入力してからコネクタ端子１５の電圧が降下し始めるまでの降下開始時間に相当する。そのため、有効範囲は、酸の浸透により電圧の降下が開始してから電圧が極小に到達するまでの時間となるように定められる。上述したように、パルス信号を入力してから電圧が降下し始めるまでの降下開始時間とパルス信号を入力してから電圧が極小となるまでの極小到達時間との時間差は、コネクタ端子１５と酸の浸透位置との距離が長くなるほど長くなる。従って、有効範囲は、電圧降下波形に応じて予め定められる。具体的には、有効範囲は、検知時間が長くなるほど広くなるように予め定められる。
【0080】
図１１に示す例では、閾値Ｔｈ＿３に対応する検知時間Ｔ２＿３が第１検知時間Ｔ３として決定される。そして、閾値Ｔｈ＿４，Ｔｈ＿５にそれぞれ対応する検知時間Ｔ２＿４，Ｔ２＿５と第１検知時間Ｔ３（＝Ｔ２＿３）との差が有効範囲内である。そのため、位置検知部３７は、検知時間Ｔ２＿４，Ｔ２＿５のうち最短の検知時間Ｔ２＿５を第２検知時間Ｔ４として決定する。
【0081】
位置検知部３７は、第２検知時間Ｔ４でパルス信号が往復する距離Ｌ４を以下の式（３）に従って算出する。
Ｌ４＝Ｔ４×Ｖ／２・・・式（３）
位置検知部３７は、距離Ｌ４を検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。
Ｌ４＝Ｔ４×Ｖ／２・・・式（３）
位置検知部３７は、距離Ｌ４を検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。
【0082】
【0083】
まず、検知器２の制御部３４は、ＡＣ抵抗計測器２７によって計測されたインピーダンスに基づいて、酸の浸透の有無を判断する（ステップＳ１）。酸の浸透無しと判断された場合（ステップＳ１でＮＯ）、検知処理は再度ステップＳ１に戻る。
【0084】
酸の浸透有りと判断された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部３４は、警告灯２２（図１参照）を点灯させ、酸の浸透が発生した旨を通知する（ステップＳ２）。さらに、制御部３４は、スイッチ３２の状態を第２状態（スイッチ３２とパルス計測器２８とが接続された状態）に切り替える（ステップＳ３）。
【0085】
次に、閾値設定部３３は、予め定められた複数の閾値のうちの１つを選択する（ステップＳ４）。例えば、閾値設定部３３は、複数の閾値のうち未選択である最小の閾値を選択する。
【0086】
次に、パルス計測器２８は、検知ケーブル１のコネクタ端子１５にパルス信号を入力する（ステップＳ５）。パルス計測器２８は、選択された閾値を用いて、パルス信号をコネクタ端子１５に入力してからコネクタ端子１５の電圧が閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する（ステップＳ６）。
【0087】
次に、閾値設定部３３は、未選択の閾値が存在するか否かを判断する（ステップＳ７）。未選択の閾値が存在する場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、検知処理はステップＳ４に戻る。これにより、複数の閾値それぞれに対応する検知時間Ｔ２が計測される。
【0088】
未選択の閾値がない場合（つまり全ての閾値が選択された場合）（ステップＳ７でＮＯ）、制御部３４は、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２に基づいて、酸の浸透位置を検知する（ステップＳ８）。具体的には、検知器２は、上記の第１～第３の検知方法のいずれかに従って、酸の浸透位置を検知する。
【0089】
次に、検知器２は、検知された浸透位置を通知する（ステップＳ９）。例えば、表示パネル２１（図１参照）に浸透位置が表示される。もしくが、外部装置に浸透位置が出力される。ステップＳ９の後、検知処理は終了する。
【0090】
（利点）
以上のように、検知システム１００は、対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブル１と、パルス入力器２９と、カウンタ３１と、位置検知部３７とを備える。パルス入力器２９は、検知ケーブル１の一端であるコネクタ端子１５にパルス信号を入力する。カウンタ３１は、複数の閾値の各々について、パルス信号が検知ケーブル１のコネクタ端子１５に入力されてからコネクタ端子１５の電圧値が当該閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する。位置検知部３７は、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が予め定められた検知範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間Ｔ３に基づいて、対象液体の浸透位置を検知する。または、位置検知部３７は、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２のうち第１検知時間Ｔ３との差が予め定められた有効範囲内となる最短の第２検知時間Ｔ４に基づいて、対象液体の浸透位置を検知する。これにより、降雨の有無に応じてコネクタ端子１５の電圧レベルが変動するために適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、対象液体の漏洩位置を精度良く検知することができる。
以上のように、検知システム１００は、対象液体の浸透によってインピーダンスが変化する検知ケーブル１と、パルス入力器２９と、カウンタ３１と、位置検知部３７とを備える。パルス入力器２９は、検知ケーブル１の一端であるコネクタ端子１５にパルス信号を入力する。カウンタ３１は、複数の閾値の各々について、パルス信号が検知ケーブル１のコネクタ端子１５に入力されてからコネクタ端子１５の電圧値が当該閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する。位置検知部３７は、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が予め定められた検知範囲内となる最小の閾値に対応する第１検知時間Ｔ３に基づいて、対象液体の浸透位置を検知する。または、位置検知部３７は、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２のうち第１検知時間Ｔ３との差が予め定められた有効範囲内となる最短の第２検知時間Ｔ４に基づいて、対象液体の浸透位置を検知する。これにより、降雨の有無に応じてコネクタ端子１５の電圧レベルが変動するために適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、対象液体の漏洩位置を精度良く検知することができる。
【0091】
第１の検知方法では、位置検知部３７は、第１検知時間Ｔ３でパルス信号が往復する距離Ｌ３を、検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。第２の検知方法では、位置検知部３７は、第１検知時間Ｔ３でパルス信号が往復する距離Ｌ３から補正量だけ短い距離Ｌ３’を、検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。第３の検知方法では、位置検知部３７は、第２検知時間Ｔ４でパルス信号が往復する距離Ｌ４を、検知ケーブル１のコネクタ端子１５から浸透位置までの距離として算出する。
【0092】
第１の検知方法は、第２の検知方法に比べて、補正のための演算を行なわないため演算負荷が小さくなる。さらに、第１の検知方法は、第３の検知方法に比べて、第２検知時間Ｔ４を抽出する処理を行なわないため、検知時間が短くなる。
【0093】
第２の検知方法は、第１の検知方法に比べて、電圧降下波形に応じて予め定められる補正量を用いて距離Ｌが補正されることにより、浸透位置の検知精度を向上させることができる。
【0094】
第２検知時間Ｔ４は、第１検知時間Ｔ３よりも、パルス信号を入力してからコネクタ端子１５の電圧が降下し始めるまでの降下開始時間に近づく。コネクタ端子１５から酸の浸透位置までの距離をパルス信号が往復する真の時間は、パルス信号をコネクタ端子１５に入力してからコネクタ端子１５の電圧が降下し始めるまでの降下開始時間に相当する。そのため、第３の検知方法では、第１の検知方法に比べて、浸透位置の検知精度を向上させることができる。
【0095】
パルス入力器２９は、パルス信号を発生するパルス発生器２９１と、パルス発生器２９１と検知ケーブル１のコネクタ端子１５との間に接続された抵抗器２９２と、抵抗器２９２に並列接続されたコンデンサ２９４とを含むことが好ましい。これにより、コネクタ端子１５の電圧波形は、パルス信号を入力した直後の期間（立ち上がり期間）において急峻に上昇させることができる。その結果、閾値を用いて対象液体の浸透による電圧降下を確認しやすくなる。
【0096】
検知システム１００は、検知ケーブル１のインピーダンスの変化に基づいて、検知ケーブル１への対象液体の浸透を検知するための浸透検知部３５をさらに備える。パルス入力器２９、カウンタ３１および位置検知部３７は、浸透検知部３５により対象液体の浸透が検知された場合に動作する。具体的には、検知システム１００は、検知ケーブル１のコネクタ端子１５が浸透検知部３５に接続された第１状態と、検知ケーブル１のコネクタ端子１５がパルス入力器２９に接続された第２状態とを切り替えるスイッチ３２をさらに備える。スイッチ３２は、浸透検知部３５により対象液体の浸透が検知された場合に、第１状態から第２状態に切り替える。
【0097】
対象液体の浸透が生じている状況では、複数の閾値のうち検知時間Ｔ２が予め定められた検知範囲内となる最小の閾値は、対象液体の浸透によって降下しているときの電圧値と一致する。そのため、位置検知部３７は、複数の閾値にそれぞれ対応する複数の検知時間Ｔ２に基づいて浸透位置を検知できる。
【0098】
（変形例１）
上記の説明では、降雨の有無にかかわらず、検知器２は、図１２に示すフローチャートに従って検知処理を実行するものとした。しかしながら、晴天時のように検知ケーブル１が乾燥しており、かつ、酸の浸透がない場合には、パルス信号を入力したときのコネクタ端子１５の電圧は略一定値で安定する。この場合、固定の閾値を用いて酸の浸透及び浸透位置を検知することができる。
上記の説明では、降雨の有無にかかわらず、検知器２は、図１２に示すフローチャートに従って検知処理を実行するものとした。しかしながら、晴天時のように検知ケーブル１が乾燥しており、かつ、酸の浸透がない場合には、パルス信号を入力したときのコネクタ端子１５の電圧は略一定値で安定する。この場合、固定の閾値を用いて酸の浸透及び浸透位置を検知することができる。
【0099】
そこで、検知器２は、図１２に示すフローチャートに従って検知処理を行なう第１モードの他に、固定の閾値を用いて酸の浸透の有無及び浸透位置を検知する第２モードを有してもよい。検知器２は、操作キー２３（図１，図７参照）への入力に従って、第１モード及び第２モードのいずれかに切り替える。作業者は、晴天時には第２モードに切り替える指示を入力し、降雨時には第１モードに切り替える指示を入力すればよい。
【0100】
第２モードが選択されている場合、切替制御部３６は、スイッチ３２の状態を第２状態に切り替える。そして、閾値設定部３３は、定期的（例えば１日１回）に閾値を設定する。閾値設定部３３は、パルス入力器２９によりコネクタ端子１５にパルス信号が入力された後のコネクタ端子１５の電圧値に基づいて、閾値を設定する。例えば、閾値設定部３３は、パルス信号が入力された後の所定期間中の電圧の最小値よりも所定値だけ低い値を閾値として設定すればよい。
【0101】
第２モードが選択されている場合、位置検知部３７は、パルス計測器２８から出力される検知時間Ｔ２が検知範囲内である場合に酸の浸透有りと判断し、当該検知時間Ｔ２を上記の式（２）のＴ３に入力することにより得られる距離を、コネクタ端子１５から浸透位置までの距離として検知する。
【0102】
（変形例２）
図８に示されるように、パルス信号をコネクタ端子１５に入力した直後の立ち上がり期間においてコネクタ端子１５の電圧が不安定になりやすい。当該立ち上がり期間に酸の浸透位置からの反射波による電圧降下があったとしても、当該電圧降下を確認できない可能性がある。そこで、検知ケーブル１のうちコネクタ端子１５側の一定長の端部を、酸の漏洩及び雨水の付着のない安全場所に配設するようにしてもよい。安全場所に配設される端部の長さは、立ち上がり期間でパルス信号が往復する長さ以上となるように定められる。これにより、酸の漏洩が想定される範囲の全域において、酸の浸透位置を精度良く検知することができる。
図８に示されるように、パルス信号をコネクタ端子１５に入力した直後の立ち上がり期間においてコネクタ端子１５の電圧が不安定になりやすい。当該立ち上がり期間に酸の浸透位置からの反射波による電圧降下があったとしても、当該電圧降下を確認できない可能性がある。そこで、検知ケーブル１のうちコネクタ端子１５側の一定長の端部を、酸の漏洩及び雨水の付着のない安全場所に配設するようにしてもよい。安全場所に配設される端部の長さは、立ち上がり期間でパルス信号が往復する長さ以上となるように定められる。これにより、酸の漏洩が想定される範囲の全域において、酸の浸透位置を精度良く検知することができる。
【0103】
＜実施の形態２＞
上記の実施の形態１では、検知器２は、検知ケーブル１のインピーダンスに基づいて酸の浸透の有無を判断する浸透検知処理と、酸の浸透有りと判断された場合に浸透位置を検知する位置検知処理との両方を実行する。しかしながら、検知器２は、浸透検知処理を実行する浸透検知器と、位置検知処理を実行する位置検知器とに分離されていてもよい。
上記の実施の形態１では、検知器２は、検知ケーブル１のインピーダンスに基づいて酸の浸透の有無を判断する浸透検知処理と、酸の浸透有りと判断された場合に浸透位置を検知する位置検知処理との両方を実行する。しかしながら、検知器２は、浸透検知処理を実行する浸透検知器と、位置検知処理を実行する位置検知器とに分離されていてもよい。
【0104】
（検知システム及び検知器の構成）
図１３は、実施の形態２に係る位置検知システムの全体構成の一例を示す図である。図１３に示されるように、実施の形態２に係る検知システム１００Ａは、検知ケーブル１と、浸透検知器１０２と、位置検知器２０２とを備える。
図１３は、実施の形態２に係る位置検知システムの全体構成の一例を示す図である。図１３に示されるように、実施の形態２に係る検知システム１００Ａは、検知ケーブル１と、浸透検知器１０２と、位置検知器２０２とを備える。
【0105】
浸透検知器１０２は、検知ケーブル１のインピーダンスの変動に基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知する。浸透検知器１０２は、警告灯２２と、コネクタ端子２４，２５と、電源端子２６とを備える。コネクタ端子２４，２５がコネクタ端子１５，１６にそれぞれ接続されることにより、浸透検知器１０２は、検知ケーブル１への酸の浸透を検知できる。検知ケーブル１への酸の浸透が検知されると、警告灯２２が点灯される。
【0106】
位置検知器２０２は、酸の浸透位置を検知する。位置検知器２０２は、固定型であっても携帯型であってもよいが、検知現場での操作性や対象液体の漏洩を検知した後にできるだけ早く対処できる点を考慮すると、携帯型の方が好ましい。位置検知器２０２が携帯型である場合、位置検知器２０２は、酸の浸透位置の調査が必要な場所に適宜持ち運ばれる。例えば、浸透検知器１０２の警告灯２２の点灯を確認した作業者は、位置検知器２０２を検知ケーブル１の一端まで持ち運び、当該検知ケーブル１への酸の浸透位置を調べる。
【0107】
位置検知器２０２は、表示パネル２１と、操作キー２３と、コネクタ端子２４，２５と、電源端子２６とを備える。コネクタ端子２４，２５がコネクタ端子１５，１６にそれぞれ接続されることにより、位置検知器２０２は、検知ケーブル１への酸の浸透位置を検知できる。検知された浸透位置は、表示パネル２１に表示される。
【0108】
図１４は、実施の形態２に係る浸透検知器の内部構成の一例を示すブロック図である。図１４に示されるように、浸透検知器１０２は、図７に示す検知器２と比較して、パルス計測器２８、スイッチ３２及び閾値設定部３３を含まず、かつ、制御部３４の代わりに制御部１３４を含む点で相違する。制御部１３４は、図７に示す制御部３４と比較して、切替制御部３６及び位置検知部３７を含まず、かつ、出力処理部３８の代わりに出力処理部１３８を含む点で相違する。
【0109】
出力処理部１３８は、浸透検知部３５によって酸の浸透が検知された場合に、警告灯２２を点灯させる。さらに、出力処理部１３８は、出力インターフェース４０を介して、酸の浸透の発生を外部装置に通知してもよい。
【0110】
図１５は、実施の形態２に係る位置検知器２０２の内部構成の一例を示すブロック図である。図１５に示されるように、位置検知器２０２は、図７に示す検知器２と比較して、ＡＣ抵抗計測器２７及びスイッチ３２を含まず、かつ、制御部３４の代わりに制御部２３４を含む点で相違する。制御部２３４は、図７に示す制御部３４と比較して、浸透検知部３５及び切替制御部３６を含まず、かつ、出力処理部３８の代わりに出力処理部２３８を含む点で相違する。
【0111】
出力処理部２３８は、位置検知部３７によって検知された浸透位置を表示パネル２１に表示させる。さらに、出力処理部１３８は、出力インターフェース４０を介して、酸の浸透位置を外部装置に通知してもよい。
【0112】
位置検知器２０２は、浸透検知器１０２によって酸の浸透が検知された場合に利用される。すなわち、位置検知器２０２は、既に酸の浸透が発生している検知ケーブル１に対して浸透位置を検知する処理を実行する。そのため、酸の浸透が発生していない状態においてパルス信号をコネクタ端子１５に入力したときのコネクタ端子１５の電圧レベルを確認できず、当該電圧レベルに応じた閾値を予め設定することができない。
【0113】
しかしながら、実施の形態２に係る位置検知器２０２は、上述した閾値設定部３３と、パルス計測器２８と、位置検知部３７とを含む。閾値設定部３３は、予め定められた複数の閾値の中から１つの閾値を順に選択し、選択した閾値をパルス計測器２８に設定する。パルス計測器２８は、複数の閾値の各々について、パルス信号をコネクタ端子１５に入力してからコネクタ端子１５の電圧値が当該閾値を下回るまでの検知時間Ｔ２を計測する。位置検知部３７は、複数の閾値それぞれに対応する複数の検知時間Ｔ２に基づいて、酸の浸透位置を検知する。具体的には、位置検知部３７は、第１～第３の検知方法のいずれかに従って、コネクタ端子１５から浸透位置までの距離を出力する。このように、既に酸の浸透が発生しており、適切な１つの閾値を予め設定することができない場合であっても、位置検知器２０２は、酸の浸透位置を検知することができる。
【0114】
（検証実験）
実施の形態２に係る位置検知器２０２の効果を検証する実験を行なった。検証実験は、以下の条件で行なわれた。
・検知ケーブル１の全長：１１０ｍ
・位置検知部３７の検知方法：第２の検知方法。
実施の形態２に係る位置検知器２０２の効果を検証する実験を行なった。検証実験は、以下の条件で行なわれた。
・検知ケーブル１の全長：１１０ｍ
・位置検知部３７の検知方法：第２の検知方法。
【0115】
検証実験の結果を以下の表１に記す。表１において、滴下箇所及び検知位置は、コネクタ端子１５からの距離で示される。実験Ｎｏ．１～３では、１カ所に硫酸９８％を滴下した。実験Ｎｏ．４，５では、２カ所に硫酸９８％を滴下した。
【0116】
【表1】
【0117】
表１に示されるように、コネクタ端子１５に近い箇所に酸を滴下した場合に滴下箇所と検知位置との誤差が大きくなるものの、概ね精度良く酸の浸透位置を検知できることが確認された。また、硫酸９８％の代わりに塩酸３５％を滴下しても同等の結果が得られた。
【0118】
実験Ｎｏ．４，５の結果に示されるように、複数箇所に酸の浸透が発生している場合、コネクタ端子１５から近い箇所が検知される。これは、コネクタ端子１５に近い方の酸の浸透位置の反射波が大きくなり、電圧降下量が大きいためである。複数箇所に酸の浸透が発生している場合には、検知された浸透位置における酸の漏洩を修復した後に再度位置検知器２０２を用いて別の浸透位置を検知することができる。
【0119】
（変形例）
浸透検知器１０２は、検知ケーブル１のインピーダンスではなく、検知ケーブル１を構成する検知用心線１１，１２間の直流抵抗または容量に基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知してもよい。ただし、検知用心線１１，１２間の直流抵抗または容量を計測するためには、インピーダンスを直流抵抗成分、容量成分等に分けるための回路が必要となる。そのため、浸透検知器１０２は、インピーダンスに基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知することが好ましい。
浸透検知器１０２は、検知ケーブル１のインピーダンスではなく、検知ケーブル１を構成する検知用心線１１，１２間の直流抵抗または容量に基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知してもよい。ただし、検知用心線１１，１２間の直流抵抗または容量を計測するためには、インピーダンスを直流抵抗成分、容量成分等に分けるための回路が必要となる。そのため、浸透検知器１０２は、インピーダンスに基づいて、検知ケーブル１への酸の浸透を検知することが好ましい。
【0120】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0121】
１ 検知ケーブル、２ 検知器、１１，１２ 検知用心線、１１ａ，１２ａ 導体、１１ｂ，１２ｂ 可溶性絶縁被膜、１３，１４ａ，１４ｂ 編組体、１５～１８，２４，２５ コネクタ端子、１９ 終端抵抗器、２０ 表示装置、２１ 表示パネル、２２ 警告灯、２３ 操作キー、２６ 電源端子、２７ ＡＣ抵抗計測器、２８ パルス計測器、２９，２９Ａ，２９Ｂ パルス入力器、３０ 比較器、３１ カウンタ、３２ スイッチ、３３ 閾値設定部、３４，１３４，２３４ 制御部、３５ 浸透検知部、３６ 切替制御部、３７ 位置検知部、３８，１３８，２３８ 出力処理部、３９ 基準時計、４０ 出力インターフェース、４１ 避雷器、１００，１００Ａ 検知システム、１０２ 浸透検知器、２０２ 位置検知器、２９１ パルス発生器、２９２ 抵抗器、２９３ 出力端子、２９４ コンデンサ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】